新能源与未来发展趋势研究概况

新能源与未来发展趋势研究概况

摘要：通过简单介绍能源的概念与内涵，引出了新能源的内涵及其在国内外的应用。然后又介绍了未来几种新能源的发展和应用趋势，并且对新能源的现状及发展趋势进行了分析，论述了新能源在减少二氧化碳中的地位和作用，最后对新能源提出了未来展望。

关键词：能源；新能源；未来的新能源；新能源发展愿景

一能源概念及内涵

能源亦称能量资源或能源资源。是指可产生各种能量(如热量、电能、光能和机械能等)或可作功的物质的统称；是指能够直接取得或者通过加工、转换而取得有用能的各种资源，包括煤炭、原油、天然气、煤层气、水能、核能、风能、太阳能、地热能、生物质能等一次能源和电力、热力、成品油等二次能源，以及其他新能源和可再生能源。

能源是整个世界发展和经济增长最基本的驱动力，是人类赖以生存的基础。自工业革命以来，能源安全问题就开始出现。在全球经济高速发展的今天，国际能源安全已上升到了国家的高度，各国均制定了以能源供应安全为核心的能源政策。在此后的二十多年里，在能源稳定供应的支持下，世界经济规模取得了较大增长。但是，人类在享受能源带来的经济发展、科技进步等利益的同时，也遇到了一系列无法避免的能源安全挑战，能源短缺、资源争夺以及过度使用能源造成的环境污染等问题正在威胁着人类的生存与发展。

能源种类繁多，而且经过人类不断的开发与研究，更多的新型能源已开始能够满足人类的需求。根据不同的划分方式，能源可分为不同的类型。

1 按能源来源分类

（1）来自地球外部天体的能源(主要是太阳能)。人类所需能量的绝大部分都直接或间接地来自太阳。正是各种植物通过光合作用把太阳能转变成化学能在植物体内贮存下来。煤炭、石油、天然气等化石燃料也是由古代埋在地下的动植物经过漫长的地质年代形成的，它们实质上是由古代生物固定下来的太阳能。此外，水能、风能、波浪能、海流能等也都是由太阳能转换而来。

（2）地球本身蕴藏的能量。温泉和火山爆发喷出的岩浆就是地热的表现。地球可分为地壳、地幔和地核三层，它是一个大热库。地壳就是地球表面的一层，一般厚度为几公里至70km不等。地壳下面是地幔，其大部分为熔融状的岩浆，厚

度为2900km，火山爆发一般就是由这部分岩浆喷出。地球内部为地核，地核中心温度为2000℃。可见，地球上的地热资源贮量也很大。

（3）地球和其他天体相互作用而产生的能量。如潮汐能。

2 按能源的基本形态分类

一次能源和二次能源。前者即天然能源，指在自然界现成存在的能源，如煤炭、石油、天然气、水能等。后者系指由一次能源加工转换而成的能源产品，如电力、煤气、蒸汽及各种石油制品等。一次能源又分为可再生能源(水能、风能及生物质能)和非再生能源(煤炭、石油、天然气、油页岩等)。根据其产生的方式可分为一次能源(天然能源)和二次能源(人工能源)。一次能源是指自然界中以天然形式存在并没有经过加工或转换的能量资源，一次能源包括可再生的水力资源和不可再生的煤炭、石油、天然气资源，其中包括水、石油和天然气在内的三种能源是一次能源的核心，它们构成了全球能源的基础；除此以外，太阳能、风能、地热能、海洋能、生物能以及核能等可再生能源也被包括在一次能源的范围内；二次能源则是指由一次能源直接或间接转换成其他种类和形式的能量资源，例如：电力、煤气、汽油、柴油、焦炭、洁净煤、激光和沼气等能源均属于二次能源。

3 根据能源使用的类型分类

常规能源和新型能源。利用技术上成熟、使用比较普遍的能源称为常规能源。包括一次能源中的可再生的水力资源和不可再生的煤炭、石油、天然气等资源。新近利用或正在着手开发的能源被称为新型能源。新型能源是相对于常规能源而言的，包括太阳能、风能、地热能、海洋能、生物能、氢能以及用于核能发电的核燃料等能源。由于新能源的能量密度较小，或品位较低，或有间歇性，按已有的技术条件转换利用的经济性尚差，尚处于研究、发展阶段，只能因地制宜地开发和利用；但新能源大多数是再生能源，资源丰富，分布广阔，是未来的主要能源之一。

4 再生能源和非再生能源。

凡是可以不断得到补充或能在较短周期内再产生的能源称为再生能源；反之，称为非再生能源。风能、水能、海洋能、潮汐能、太阳能和生物质能等是可再生能源；煤、石油和天然气等是非再生能源。地热能基本上是非再生能源，但从地球内部巨大的蕴藏量看，其又具有再生的性质。核能的新发展将使核燃料循环具

有增殖的性质。核聚变的能比核裂变的能可高出5～10倍，核聚变最合适的燃料重氢(氘)又大量地存在于海水中，可谓“取之不尽，用之不竭”。核能是未来能源系统的支柱之一。

二新能源概况

新能源又称非常规能源。是指传统能源之外的各种能源形式；是指刚开始开发利用或正在积极研究、有待推广的能源，如太阳能、地热能、风能、海洋能、生物质能和核聚变能等。

新能源的各种形式都是直接或者间接地来自于太阳或地球内部所产生的热能。包括太阳能、风能、生物质能、地热能、核聚变能、水能和海洋能以及由可再生能源衍生出来的生物燃料和氢所产生的能量。也可以说，新能源包括各种可再生能源和核能。相对于传统能源，新能源普遍具有污染少、储量大的特点，对于解决当今世界严重的环境污染问题和资源(特别是化石能源)枯竭问题具有重要意义。同时，由于很多新能源分布均匀，对于解决由能源引发的战争具有重要意义。

1 新能源资源概况

据估算，每年辐射到地球上的太阳能为17.8亿KW，其中可开发利用500～1000亿KW。但因其分布很分散，目前能利用的甚微。地热能资源系指陆地下5000m深度内的岩石和水体的总含热量。其中全球陆地部分3km深度内、150℃以上的高温地热能资源相当于140万t标准煤。世界风能的潜力约为3500亿kw，但因风力断续分散，难以经济地利用，今后输能储能技术如有重大改进，风力利用将会大幅度增加。海洋能包括潮汐能、波浪能、海水温差能等，理论储量十分可观，但限于技术水平，现尚处于小规模研究阶段。当前，由于新能源的利用技术尚不成熟，故对新能源的使用只占世界所需总能量的很小部分，今后有很大的发展前途。

2 新能源形式

(1) 太阳能

太阳能一般指太阳光的辐射能量。太阳能的主要利用形式为太阳能的光热转换、光电转换以及光化学转换三种主要方式。太阳能是最重要的基本能源，生物质能、风能、潮汐能、水能等均来自太阳能。太阳内部进行着由氢聚变成氦的原子核反应，不停地释放出巨大的能量，不断地向宇宙空间辐射能量，这就是太阳